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旋转填充床在天然气脱水与脱硫液再生中的研究的开题报告题目：旋转填充床在天然气脱水与脱硫液再生中的研究一、背景天然气中同时存在着水分和硫化氢等有害物质，这些有害物质的含量对于天然气的使用和运输都有严格的要求。
因此，必须将天然气中的水分和硫化氢等有害物质进行处理。
目前，常用的处理方法包括化学吸收法、吸附法、膜分离法等。
其中，化学吸收法是目前应用最为广泛的天然气脱水和脱硫方法之一。
该方法采用化学吸收剂将天然气中的水和硫化氢吸收，并通过蒸馏或重整来再生吸收剂。
但是，传统的化学吸收法存在着设备大、结构复杂、能耗高等缺点。
二、研究目的本研究旨在通过旋转填充床对天然气进行脱水和脱硫液再生，相比传统的化学吸收法，旋转填充床具有设备小、结构简单、可持续性好等优点。
本研究主要包括以下几个方面：1. 设计旋转填充床脱水和脱硫液再生装置；2. 探究旋转填充床脱水和脱硫液再生的工艺优化；3. 评估旋转填充床脱水和脱硫液再生技术的经济性和环境可持续性。
三、研究内容本研究主要包括以下几个方面：1. 设计旋转填充床脱水和脱硫液再生装置(1) 设计旋转填充床反应器、吸收剂循环系统、吸收液再生系统等关键装置；(2) 评估不同工艺参数对脱水和脱硫效果的影响；(3) 设计并优化旋转填充床的结构和性能。
2. 探究旋转填充床脱水和脱硫液再生的工艺优化(1) 研究不同吸收剂、吸收温度和吸收剂质量浓度等条件下的脱水和脱硫液再生效果；(2) 优化旋转填充床的操作流程和工艺参数，提高设备的效率和性能；(3) 优化旋转填充床的吸收剂循环系统。
3. 评估旋转填充床脱水和脱硫液再生技术的经济性和环境可持续性(1) 对比传统化学吸收法和旋转填充床技术的经济性和可持续性；(2) 评估旋转填充床技术对环境的影响，并寻找相应的环保措施。
四、预期成果1. 设计一种可行的旋转填充床脱水和脱硫液再生装置；2. 探究旋转填充床脱水和脱硫液再生的工艺优化，获得一组最佳的操作参数和流程；3. 评估旋转填充床脱水和脱硫液再生技术的经济性和环境可持续性，提出优化建议；4. 发表相关论文和专利，为旋转填充床在天然气脱水与脱硫液再生中的应用提供一定的指导意义。
李娜娜：天然气脱硫工艺再生过程能耗优化与分析第13卷第12期（2023-12）在天然气管输或液化前，需去除天然气中的水分、杂质和酸性物质，以满足管输效率和下游交接的要求[1-2]。
目前，天然气脱硫工艺有干法和湿法两种，前者以固体吸附和膜分离为主，主要用于边缘天然气脱硫工艺再生过程能耗优化与分析李娜娜（大庆油田有限责任公司第五采油厂）摘要：重沸器能耗在天然气脱硫工艺中具有较大的能耗占比，吸收塔、再生塔、闪蒸罐及工艺管道中存在气液两相流、相平衡及热平衡，这些质量、能量之间的耦合关系给再生工艺的能耗分析带来了困难。
因此，结合Hysys 模拟软件和Kent-Eisenberg 热力学方法进行脱硫工艺建模，监测再生塔温度及压力、回流比、富胺液进塔温度、闪蒸压力和循环量等因素对再生效果及能耗的影响，从而确定不同变量的操作空间。
结果表明：再生塔内每个塔板均存在独立的相平衡条件，塔板温度由当前压力下的各气液组分的相平衡曲线决定，再生塔压力应维持在150kPa 左右；回流比应维持在25左右，富液温度应维持在90℃左右，同时尽量提高换热器的换热效率；在满足净化气质量的前提下，尽量降低贫胺液循环量，同时闪蒸压力不应高于650kPa。
对现场工艺进行优化后，重沸器的能耗降低了3.451GJ/h，可减少公用工程流量75kg/h。
关键词：天然气；脱硫；再生；能耗；重沸器；回流比DOI :10.3969/j.issn.2095-1493.2023.12.009Optimization and analysis of energy consumption in regeneration process for naturalgas desulfurization process LI NanaNo.5Oil Production Plant of Daqing Oilfield Co ．，Ltd ．Abstract：The energy consumption of reboiler has a large proportion of energy consumption in the natural gas desulfurization process，and there are gas-liquid two-phase flow，phase equilibrium and thermal equilibrium in absorption tower，regeneration tower，flash tank and process pipeline.These coupling relationships between mass and energy make it difficult to analyze the energy consumption of regeneration process．Hence，combined with Hysys simulation software and Kent-Eisenberg thermo-dynamic approach，the desulfurization process is modeled．The influences of the temperature and pres-sure of regeneration tower，reflux ratio，inlet temperature of the rich amine solution，flash pressure，circulation amount and other factors on the regeneration effect and energy consumption are monitored so as to determine the operation space of different variables.The results show that there is an indepen-dent phase equilibrium condition for each plate in the regeneration tower，and the plate temperature is determined by the phase equilibrium curve of each gas-liquid component under the current pressure，with the pressure of regeneration tower maintained at about 150kPa.What‘s more，the reflux ratio should be maintained at about 25，rich liquid temperature should be maintained at about 90℃，and the heat transfer efficiency of the heat exchanger should be improved as far as possible.In addition，while satisfying the quality of purified gas，the circulation amount of lean amine solution should be minimized and the flash pressure should not be higher than 650kPa．After optimizing the field pro-cess，the energy consumption of reboiler has been reduced by 3.451GJ/h，and the utility flow has been reduced by 75kg/h ．Keywords：natural gas；desulfurization；regeneration；energy consumption；reboiler；reflux ratio 作者简介：李娜娜，工程师，2011年毕业于东北石油大学（油气储运工程专业），从事油气田地面工程腐蚀防护、防腐检测等工作，引文：李娜娜．天然气脱硫工艺再生过程能耗优化与分析[J]．石油石化节能与计量，2023，13（12）：44-49.LI Nana．Optimization and analysis of energy consumption in regeneration process for natural gas desulfurization process[J]．Energy Conservation and Measurement in Petroleum &Petrochemical Industry，2023，13（12）：44-49.管理·实践/Management &Practice小断块单井的脱硫处理；后者以物理吸收和溶剂吸收为主，主要用于联合站或中央处理厂的集中脱硫处理，且溶剂吸收法中醇胺溶剂应用最为广泛[3]。
精制干气脱硫及溶剂再生研究分类号】：TE6241干气脱硫的意义近几年随着原油日趋变重、变劣及轻质油需求量迅速上升，促进了催化裂化技术不断进展。
但是由于原油中硫等多种杂质含量的增加，使催化裂化干气、液化气中的H2S、CO2、RSH等大幅度增加，这些杂质的增加，对后续加工影响很大，加剧了设备腐蚀和环境污染，因此必须加以脱除。
主要表现在以下几个方面：（1）由于H2S、CO2和有机硫具有酸性，它们溶解在水或液烃中形成酸液，给输气管线、设备、材料带来腐蚀。
（2）H2S、有机硫都是毒性较大的气体，如果泄漏到外界环境中，会导致人员中毒。
（3）含硫天然气燃烧后直接排入大气，会产生严峻的SO2环境污染。
2现阶段我国炼化行业普遍使用的脱硫工艺及脱硫溶剂再生的介绍2.1 脱硫的工艺原理催化裂化干气、液化气等炼厂气脱硫工艺一般分为两大类：干法脱硫，主要用于需较高脱硫率的场合，常用氧化锌法、活性炭吸附法；湿法脱硫等，其中最为普遍使用的是醇胺法脱硫。
醇胺法脱硫是一种典型的汲取一再生反应过程，反应为可逆反应，在较低温度下（25～40℃），反应向右进行（汲取）。
在较高温度下（大于105 ℃），反应左右进行（解吸），此时生成的胺的硫化物和碳酸盐分解，析出H2S和CO2，醇胺溶剂被再生，可以循环使用。
2.2 脱硫溶剂的选择及性质MDE甲基二乙醇胺，通常称为N-甲基二乙醇胺。
分子式：C5H13NO2 。
性状：无色或微黄色粘稠液体，溶解情况：能与水、醇互溶，微溶于醚高效复合型脱硫剂是近几年开发出改进型脱硫剂，以MDE 为主剂，并配入活化剂、消泡剂、阻聚剂、缓蚀剂等组分，他不仅能有效脱除催化裂化干气、液化气和焦化气中的硫化氢H2S，羰基硫COS，对硫醇性硫RSH也有较好的选择性，脱除率达到70%，性质稳定、起泡少、降解少、损耗少、反应速度快、硫容大等优点并且有较好的阻聚和缓蚀性：（1）对H2S有较高的选择汲取性能，溶剂再生后酸性气中的（H2S）可达到70%以上。
天然气脱硫方法探讨,化工-景彩阳李廷彬【摘要】天然气是一种储藏在地下的烃类混合气体，主要由低分子饱和烃为主的烃类气体与少量非烃类气体组成。
天然气中通常含有H2S，CO2和有机硫等酸性组分，在水存在下会腐蚀金属，含硫组分有难闻的臭鸡蛋气味、剧毒、使催化剂中毒等缺点，需净化后方能符合标准。
【关键词】天然气脱硫技术方法基本原理醇胺法1.天然气脱硫的目的及意义天然气作为一种新兴能源，在我们的生活中占据着越来越重要的地位。
据众多国际权威机构和专家预言：天然气将逐渐取代石油在能源消耗结构中的地位，到21世纪中期将进入“天然气世纪”。
世界上天然气的储量十分丰富，现常规天然气的终可采储量约为327.4×103m3,而非常规天然气资源估计有1397×1012—4430×1012m3,这为天然气成为一种优质清洁能源和重要的化工原料提供了资源保障。
自地下储集层冲采出的天然气中都含有一定的H2S，有机硫等酸性组分，这些组分的存在往往会造成严重的后果：1．.H2S和有机硫等酸性组分在水的存在下还会腐蚀管路和设备，同时也造成了不必要的动力消耗。
2．硫组分中大部分有剧毒，而且还有可能使催化剂催化剂中毒；含硫天然气燃烧后直接排入大气，产生严重的SO2环境污染，产生酸雨等灾害，损害大面积农作物。
2.国内外有关的研究现状目前，国内外已见的天然气脱硫方法名目繁多，不下数十种。
如果以脱硫剂的状态来分，则天然气脱硫法可分为干法和湿法两大类。
（1）干法---采用固体型的脱硫吸附剂，这类固体物质包括天然泡沸石、分子筛和海绵状氧化铁等。
（2）湿法---采用各类液体溶液脱硫剂。
此法多用于高压天然气中酸性气体组分含量较多的情况。
湿法本身又可按条件分为：化学吸收法、物理吸收法、复合法、直接氧化法和膜分离法。
3.天然气脱硫技术方法天然气中常含有H2S、CO2和有机硫化合物，这三者又通称为酸性组分(或酸性气体)。
这些气相杂质的存在会造成金属材料腐蚀，并污染环境。
天然气脱硫工艺的研究与发展摘要：本文简要回顾了天然气脱硫工艺的发展历程，讲述了天然气脱硫应用的主要方法：化学吸收法、物理吸收法、混合吸收法、生物脱硫法和膜分离法，针对其采用的吸收剂、工艺分别介绍了每种方法的特点和应用范围，同时本文在对近代获得工业应用的甲基二乙醇胺在我国取得重大节能及经济效益体现出重要作用做出了评价，最后介绍了我国天然气净化厂使用的脱硫脱碳工艺结构及国外近期在甲基二乙醇胺领域取得的进展和获得的认识提出了进一步研究的课题。
关键字：天然气脱硫甲基二乙醇胺发展进程1、前言天然气作为一种绿色洁净能源，其开发和利用越来越受到人们的重视，各国对天然气质量都有相应的净化标准。
天然气净化工艺一般包括天然气脱硫、脱碳、脱水等工艺。
天然气脱硫、脱碳和脱水是为了减小腐蚀性并达到商品天然气的质量指标，脱除酸性气体如硫等更是至关重要。
天然气脱硫一般分为干法和湿法两大类。
干法由于脱硫剂一般不能再生，在工业上应用较少。
湿法脱硫处理量大，操作连续，适用于高含硫天然气的处理，目前广泛用于天然气和炼厂气的净化，可分为化学吸收法、物理吸收法和混合吸收法。
此外，近年来，随着分离技术的不断发展，还有生物脱硫和膜分离脱硫技术的相关应用和报道。
我国现代化的天然气脱硫脱碳工艺研发始于1964年，经过40余年的发展已取得巨大成就，本文拟对天然气脱硫脱碳的发展历程作简要回顾，并对胺法，尤其是甲基二乙醇胺（MDEA）法作重点评述, 介绍我国天然气净化厂使用的工艺结构国外在新世纪于领域内取得的进展和获得的认识并提出了需要进一步研究领域和方向。
2、四大类脱硫脱碳工艺天然气脱硫始于以黄土等天然矿物处理,我国在20世纪50年代初，为了解决生产炭黑的原料天然气的质量问题，也曾建有黄土脱硫装置。
20世纪30年代，国外使用有机醇胺作为脱硫脱碳溶剂的胺法工业化是天然气脱硫脱碳工艺的一大突破，它为天然气工业的加速发展和天然气的广泛利用起到了保驾护航作用。
天然气脱硫的研究进展本问通过对天然气脱硫技术进行分析，并且介绍了脱硫技术的先进性以及脱硫技术的进展都做了一个分析，对膜法脱硫技术的应用和发展进行了展望。
标签：膜法天然气；脱硫；研究；进展引言：天然气本身是一种没有污染的、能量高的化工能源，在目前形势下，使用天然气不仅可以转变为环保、低碳型工业模式，同时也可以解决我国能源供应紧缺的问题。
我国的天然气资源是相当丰富的，但是约30%的天然气中含有硫，普光气田产出的天然气中硫化氢含量高达16.28%。
硫化氢有剧强腐蚀与毒性，排放到大气中形成酸雨对环境造成污染，而且会对装置和管道造成腐蚀，影响装置运行寿命，所以对硫化氢必须加强控制或消除。
人们越来越重视环保工作，我国2012年颁布的天然气新标准GB17820-2012天然气中规定，将一类天然气中总硫含量从100mg/m3减少到60mg/m3。
严格限制H2S，并且加强对天然气脱硫的研究一直备受关注。
一些新的脱硫方法，如离子液体脱硫以及臭氧氧化法等，也因部分技术问题近期内难以推广。
膜法天然气脱硫因能耗低、污染少而且容易同传统工艺组合等优点备受研究者的关注。
随着制膜工艺的完善和新型膜材料的出现，膜法天然气除硫技术将会有很好的发展前景。
一、天然气生物脱硫技术概述生物脱硫，又称生物催化剂脱硫（Biocatalytic Desul furization，BDS），是一种在常温常压下利用需仄氧菌、氧去除含硫化合物的一种新技术。
在国内外大力提倡低碳经济和日益严格环保排放要求的趋势下，天然气生物脱硫作为一种新的天然气净化手段，其优势进一步凸显，具有广阔的发展空间和良好的应用前景。
天然气生物脱硫技术主要特点有：①净化水平高，净化气中H2S的含量加强控制；②装置设备简单，没有复杂的控制回路，在吸收单元后没有游离的H2S 存在，操作安全，易于管理；③运行费用低，在中低潜硫量天然气处理中，经济效益明显；④环境友好，没有大量的废液外排，不需要将燃料气中分离出的H2S 焚烧为SO2，几乎实现硫的零排放；⑤操作弹性好，脱硫菌可根据原料气中H2S 浓度波动自动调节生长速率，适用于不同H2S浓度的天然气净化。
